天然气管道阴极保护有哪些作用？

作者：席浩卓时间：2023-07-24 15:51:20

导读：" 天然气管道阴极保护有哪些作用？1.延长管道使用寿命：天然气管道常常暴露在潮湿的土壤和水环境中，容易受到腐蚀的影响。阴极保护技术通过施加外部电流，使管道成为阴极，从而减少了管道表面的金属离子释放，有效地延长了管道的使用寿命。2.减少维修和更换成本：管道腐蚀会导致管道损"

天然气管道阴极保护有哪些作用？

　　1.延长管道使用寿命：天然气管道常常暴露在潮湿的土壤和水环境中，容易受到腐蚀的影响。阴极保护技术通过施加外部电流，使管道成为阴极，从而减少了管道表面的金属离子释放，有效地延长了管道的使用寿命。

　　2.减少维修和更换成本：管道腐蚀会导致管道损坏和泄漏，造成严重的安全隐患和环境问题。通过阴极保护技术可以减少管道腐蚀，降低了维修和更换管道的成本。

　　3.提高运输效率：腐蚀会导致管道内壁糟蹋，增加了摩擦阻力，降低了气体的运输效率。阴极保护技术能够减少管道的腐蚀，保持管道内壁的光滑，提高了天然气的运输效率。

　　4.保护环境和减少损失：管道腐蚀可能导致天然气泄漏，造成事故和环境污染。阴极保护技术可以有效降低管道腐蚀的风险，保护环境，减少损失。

　　5.符合法律和安全要求：许多国家和地区都制定了相关的法律和安全要求，要求管道运营商采取措施保护管道免受腐蚀的影响。阴极保护技术是一种常用的管道腐蚀防护方法，符合法律和安全要求。

　　6.提高管道运行稳定性：管道腐蚀会导致管道的破裂和泄漏，影响管道的运行稳定性。阴极保护技术可以减少管道腐蚀，保持管道的完整性，提高管道的运行稳定性。

　　7.降低事故风险：管道腐蚀是天然气管道事故的主要原因之一。通过阴极保护技术可以减少管道腐蚀，降低了管道事故的风险，保障了人民生命财产安全。

　　需要注意的是，尽管阴极保护技术可以有效减少天然气管道腐蚀的风险，但它并不能完全消除腐蚀问题。因此，管道运营商还需定期检查和维护管道，以确保其安全运行。

天然气管道阴极保护是什么?

　　阴极保护技术裤物是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电裤纯空子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。

　　阴极保护的原理是在线缆的金属外皮上人为接入负电位，在一定距离之外胡瞎的电极上接正电极，确保线缆的金属外皮对地具有负电位。这样就不会出现电流通过线缆的外皮向外流出的现象，这样会起到保护线缆外皮的作用。

　　阴极保护使用的场合较多，它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。

　　阴极保护的电压是可以调节的，使用的电源负荷较大。

　　它把交流220V电源通过变压器和整流电路变成直流，将负电极接至金属外皮，正电极接地，确保线缆外皮对地保持适当的负电位，这样线缆的金属外皮就不容易受到腐蚀了。

扩展资料：

　　国内外天然气管道的建设得到了大力的发展。天然气输送管道运行过程中防腐保护十分重要，它关系着能源运输安全以及国民经济的发展，引进阴极保护系统可以迫使被保护金属管道表面阴极极化，抑制被保护管段电子迁移，从而避免发生管道腐蚀现象，对于提高管道运行寿命，以及维护天然气管道输送安全起到极其重要的作用。

　　对牺牲阳极保护作业施工，主要包括四个方面作业，分别是接地电池的安装、阳极的埋设标准、阳极管道电气绝缘设置以及防腐密封。接地电池主要是为防止绝缘设备遭受雷击静电造成破坏时，及时提供电源，安装前一定要检查埋地土壤地下环境。

参考资料来源：百度百科——阴极保护

天然气为什么要给管道进行阴极保护?它的作用是什么?

　　埋地管线阴极保护的方法有两种：强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。

　　由于沿线地质条件较差，土层薄，管道下主要是风化岩地质，因此不能采用强制电流阴极保护中的深井阳极地床技术；牺牲阳极技术不适用于高电阻率土壤中的做茄旧管道保护，采用镁带的问题是费用高（超过30万元），施工难度也不小。

　　兼顾技术和经济两个指标，选择强制电流阴极保护中的浅埋阳极地床技术。

　　在该技术中首推柔性阳极技术，其次是费用稍低的浅埋阳极地床，后者由于是分立式地床，产生的电场为球形电场，使阴极保护电位沿被保护管线呈对数曲线扒胡凯的递降趋势。

　　柔性阳极技术在本方案中的优点是：保护电位沿管线分布均匀；对近旁的其它地下金属结构物干扰影响小；对管道外防腐层破损层严重的也能实现有效的保护。

　　另外，对于靠近西安路一侧的遭受杂散电流腐蚀的局部管春唤段，采用镁合金牺牲阳极进行排流，其优点是可起到排流和保护的双重作用。

　　适用于城市钢制埋地管线阴极保护。

追问：

我是问阴极保护桩的埋设位置？？如何埋设？？？

天然气管网为什么要阴极保护?

　　城市管网与长输管线的阴极保护的差异祥衡宴在于城市管网的多层次性、布局的复杂性以及埋设土壤环境中地下构筑物的复杂多样性和高度拥挤性。

　　这些特点是城市管网阴极保护的设计与施工具有不同于长输管线的特性。

　　最大的区别就是城市的阴极保护系统设计是多层次的，即它通过城市管网的不同的压力级制将阴极保护分成多个彼此独立又相互统一的体系。

　　城市燃气管网的阴极保护设计应根据输气配气管网的压力级制分成多个相互独立的阴极保护体系，既高压、中压和低压管网的阴极保护彼此拦带间用绝缘装置分开，形成保护电流分区提供，保护点位的检测也要分区取样的原则，整个阴极保护系统实行统一管理的原则。

　　这谨银样，在管网的阴极保护出现故障的情况下，可首先通过保护电位的彼此独立的检测系统发现和找出存在问题的分支系统，然后在问题系统内对故障进行排查处理。

天然气阴极保护站是什么意思

　　阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。

　　根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。

　　后者是将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制。

　　不论是牺牲阳极法还是外加电流法，其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。

　　阴极保护和涂覆层的联合应用，可以使地下或水下金属结构物获得最经济和有效的保护。

　　良好的涂覆层可以保护构筑物99%以上的外表面不受腐蚀，地下或水下的金属结构物通常在使用前涂覆防护涂层用以将金属与电介质环境电绝缘隔离。

　　如果金属构筑物能够做到完全电绝缘隔离，金属在电介质中的腐蚀电池的形成将受到抑制，腐蚀电流将无法产生，从而防止金属的腐蚀。

　　然而，完全理想的涂覆层是不存在的，由于施工过程中的运输、安装及补口，热应力及土壤应力、涂层的老化及涂层微小针孔的存在，金属结构物的外涂层总会存在一些缺陷，而这些缺陷最终将导致金属的局部腐蚀产生。

　　阴极保护技术和涂层联合应用则可以有效解决这一问题。

　　一方面阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀，延长涂层使用寿命，另一方面涂层又可大大减少保护电流的需要量，改善保护电流分布，增大保护半径，使阴极保护变得更为经济有效，对于裸露或防腐涂层很差的地下如迅或水下金属构筑物，阴极保护甚至是腐蚀防护的唯一可选择的手段。

　　阴极保护的费数昌用通常只占被保护金属结构物造价的1%～5%，而结构物的使用寿命则可因此而成倍甚至几十倍地延长，因此薯橡扒，这项技术得到人们的普遍认可，并已在船舶、港工设施、海洋工程、石化、电力、市政等领域得到越来越广泛的应用，前景十分广阔。

城市燃气钢管的防腐和阴极保护

1.1电化学腐蚀的方式

　　城市燃气钢管多埋与地下，其腐蚀多伴随接触土壤产生，因此，需要对土壤腐蚀环境有一定的掌握。作为一种混合物，土壤的组成包括了固、液、气三态物质，土壤中的胶体周围存在一些阴离子电荷，如若有水分渗入土壤，那么土壤便相当于一些多相电解质，且其拥有一定的腐蚀性，当接触到金属钢闹悔握管时，会有电化学反应产生，进而腐蚀钢管。

　　土壤里电化学反应对于城市燃气钢管的腐蚀分两类，分别是宏电池和微电池腐蚀。

　　宏电池腐蚀主要发生在两种土壤分界处，当有金属钢管同时分布在两种土壤中时，在土壤分界处极易产生程度较大的腐蚀现象，并且这种电池性腐蚀的阴阳极区较为明显，诸如氧浓差、盐浓差等腐蚀均属此类。

　　微电池腐蚀主要发生在金属表面，其产生原因主要分为两种，其一是因土壤中的物质结构差异性较大造成的，其二是由钢管自身结构差异性较大造成的。

1.2电化学腐蚀的机理

　　金属钢管接触到两种不一样类型的土壤，在两种界面会产生不一致的电位，致使金属上存在两种电位差，且土壤是导电物质，极易为腐蚀宏电池提供回路。

　　因此，金属发生宏电池腐蚀时因为金属上面存在电位差造成的。

　　因土壤结构存在差异性，同时与之接触的不同物质还存在特定的结构和形态，因此，宏电池腐蚀发生面较广、复杂性较高。

　　根据我国社科院的实验表明，对于金属物件，宏电池对其腐蚀性很强，一般为微电池腐蚀强度的10倍，并且因宏电池腐蚀多发生在土壤结构相异处，多属局部区域的腐蚀，极易产生燃气钢管穿孔。

　　与宏电池腐蚀相比，微电池类型腐蚀强度较小，且分布较为均匀，且阴、阳极区并不明显，因此，它对城市燃气钢管的腐蚀性不强。

1.3氧浓差电池

当在结构存在差异的土壤中埋设城市燃气钢管时，因土壤密度不同会导致其通气状况不一致，接触通气性较好的这部分土壤的钢管的电位相对较高，在所形成的氧浓差电池中充当阴极区，腐蚀较为缓慢，而接触通气性较差的那部分土壤的钢管的电位相对较低，在所形成的氧浓差电池中充当阳极区，腐蚀速度

　　较快。因此，对于城市燃气钢管而言，氧浓差电池是造成其腐蚀的一个重要因素。

　　例如埋设在土壤密度较小的绿化带下面的钢管，由于周围水分和溶氧量大，所以相当于钢管埋在富氧物质环境中。

　　而埋设在土壤密度较大的水泥路下面的钢管，由于周围环境干湿，所以相当于钢管埋在贫氧物质环境中。

　　在这两种土壤的交界处的钢管周围便形成了氧浓差电池，缺氧表面作为所谓的阳极区，便会产生腐蚀。

　　所形成的氧浓差电池是通过引起钢管表层阴极和阳极的不同电流密度，从而使腐蚀产生自催化过程，降低了缺氧阳极附近土壤的PH值，即升高了氯离子浓度，致破坏了此部位钢管的氧化膜。

　　根据上述分析可知：氧浓差电池的形成对管道的安全造成了严重的隐患和威胁。

2.1绝缘层防腐法

　　此种方法的目的是抑制腐蚀电流，为此需增加燃气钢管和土壤间的等效电阻。

　　目前，较为有效和主流的方法是用沥青材料作为钢管的绝缘层，其防腐效果良好。

　　实施绝缘层防腐法，需确定钢管的防腐绝缘等级，而绝缘等级受土壤的电阻率影响，因此，防腐的重点施工在于能否准确测量出土壤的电阻率。

2.2外加电源阴极保护法

　　城市燃气钢管被腐蚀多由其外壁的防腐绝缘层受损引起，而绝缘层保护无法从根本上预防物理损坏，因此，目前多利用电保护法和绝缘层保护相结合的方法。

　　所谓电保护法，其原理是使金属钢管均等效为阴极区来抑制腐蚀，因此，电保护法又叫做阴极保护法，其通常分为两种，分别是外加电源阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法。

　　外加电源阴极保护法，需将电源负极和钢管相连，正极和接地阳极相连，其保护电流由电源正极至辅助阳极，再由土壤至钢管，最后回到电源负极。

　　被保护金属在大地电池中仍为阴极，其表面只发生还原反应，不会再发生金属离子的氧化反应，使腐蚀受到抑制。

　　值得注意的是外加电源这种保护方法中，存在最小和最大保护电位两液庆个概念。

　　最小保护电位即钢管所能受到阴极保护的最低电位，受土壤腐前纯蚀性影响，在城市燃气钢管方面，最小电位多选取对地-0.85V。

　　最大保护电位，一般选取-1.30V左右。

2.3牺牲阳极的阴极保护法

　　虽然外加电源对钢管有很强的保护作用，但是钢管邻近的金属和设备会因没有保护电流的输入，被等效为阳极而被破坏。

　　为此，在城市燃气钢管保护中，经常采用牺牲阳极的阴极保护法，以达到对钢管周围其他金属管线的保护作用。

　　通常用比燃气钢管电极电位更为负的金属同燃气钢管相连组成原电池，此时，阳极由电位相对燃气钢管较负的金属等效，腐蚀变会被转嫁承担，阴极得到了有效保护。

　　用作牺牲阳极的材料常用镁、铝、锌等合金组成，这种组合方式，其电流的输出，对燃气钢管的保护效果的较好。

3.1城镇燃气阴极保护的相关规范

《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》中规定：

　　(1)城镇燃气埋地钢质管道必须采用防腐层进行外保护。

　　(2)新建的高压、次高压、公称直径≥100mm的中压管道和公称直径≥200mm的低压管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统。管道运行期间阴极保护不应间断。

　　(3)防腐管回填后必须对防腐层的完整性进行检查。

　　(4)新建管道的阴极保护设计、施工应与管道的设计、施工同时进行，并同时投入使用。

3.2阴极保护方案确定原则

在实施阴极保护时，应该遵循以下原则：

　　(1)市内管网和短距离管道采用牺牲阳极。

　　(2)长距离输送管道采用外加电流。

　　(3)城镇燃气管道外加电流尽量采用深井阳极系统，最好用恒电流控制。

　　(4)避免对其它管道的干扰，新建管道与旧管道统一考虑。

3.3阴极保护合格标准

实施阴极保护的合格标准为：

　　(1)保护电位为-850mV(相对于Cu/CuSO4饱和参比电极)或者更负。

　　(2)阴极极化电位不得小于100mV。

　　(3)当土壤中含有硫酸盐还原菌，且硫酸根含量大于0.5%时，保护电位应达到-950mV(相对于Cu/饱和CuSO4)或更负。

　　(4)最大保护电位的限制应根据覆盖层环境确定，以不损坏覆盖层的粘结力为准，一般可取-1.5V(相对于Cu/饱和CuSO4)。

　　目前，多数城市燃气管道仍采用传统的绝缘层防腐法对钢管腐蚀进行抑制，这种方式不但可靠性差、而且一旦出现物理性损伤，直接容易出现穿孔腐蚀。相比之下，采用阴极保护法和绝缘层保护法相配合，能够在最大程度上降低了管道的维护成本，提高防腐效果，进而达到改善供气环境和延长管道寿命的目的，从而使燃气管道能够经济可靠地运行。